SPCE061A单片机实验指导书.doc

SPCE061A单片机实验指导书电子工程系SPCE061A单片机实验指导书编写说明 本实验指导书是针对“单片机原理及其接口技术”课程实验教学大纲编写的，其中的所有实验是在凌阳十六位单片机SPCE061A实验板（61板）的基础上进行，由于该实验板采用了开放式的设计方法，除语音部分（麦克风和放音喇叭及其驱动电路部分）已设计在实验板上外，所由其它资源全部留给用户自由使用，对于开设设计性、综合性实验提供了必要的空间。本实验指导书共包括10个实验，其中所有实验均为设计性、综合性实验。在实验指导书中只给出实验要求，并提供相关的实验板和相应的元器件，要求同学根据实验要求，设计出满足实验要求的实验原理、硬件电路设计，实际连线，编写相关程序、调试，并对实验结果进行记录、分析。目录实验一 SPCE061A开发环境实验 实验二 普通IO口实验实验三 定时/计数器实验实验四 系统时钟实验 实验五 FIQ中断实验 实验六 信号发生器实验实验七 A/D转换实验实验八 七段数码LED显示实验实验九 录放音实验实验十 键扫描显示程序 实验一 SPCE061A开发环境实验【实验目的】 1)熟悉nSP IDE环境及在该环境下用汇编语言和C语言编写的应用程序。 2)熟悉简单的nSP汇编语言指令和C语言程序的编写方法。 【实验设备】 1）装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台。2) nSP十六位单片机61开发板一个【实验步骤】 1)将nSP IDE打开后,建立一个新工程。 2)在该项目的源文件夹(SOURCE FILES)下建立一个新的汇编语言文件。 3)编写汇编代码。 4)编译程序，软件调试，观察并跟踪其结果,查看各个寄存器状态【程序范例1】 /=/ / Program: 计算1 to 100累加值 / Output: sum = 5050(十进制) 或13BA(十六进制) /=/ .RAM / 定义预定义RAM 段 .var R_Sum; / 定义变量 .CODE /定义代码段 .public _main; / 对main程序段声明_main: r1 = 0x0001; / r1=1.100 r2 = 0x0000; / 寄存器清零 L_SumLoop: r2 += r1; / 累计值存到寄存器r2 r1 += 1; / 下一个数值 cmp r1,100; / 加到100否 jna L_SumLoop; / 如果r1 = 100 跳到L_SumLoop R_Sum = r2; / 在R_Sum中保存最终结果 L_ProgramEndLoop: / 程序死循环 jmp L_ProgramEndLoop; 【程序范例】 /=/ / Program: 计算1 to 100累加值 / Output: sum = 5050(十进制) 或13BA(十六进制) /=/ int main() int i, Sum=0; for (i=0;i=100;i+) Sum = Sum + i; / Sum 是累加的结果 while(1) ; / 程序死循环 / 用变量Watch 窗口看Sum 的值 【程序练习】 在nSP IDE下用汇编语言使用冒泡法编写一个排序程序。 【选做程序练习】在nSP IDE下用C语言使用冒泡法编写一个排序程序实验二 普通IO口实验【实验目的】 1)通过实验了解A口作为输入、B口为输出口时的使用方法。 2)使用汇编语言来实现A口作为输入、B口为输出口的方法。 【实验设备】 1)装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)SPCE061A十六位单片机61开发板一个、发光二极管八个，按键八个，面包板一块。 【实验要求】 设计一个用八个按键控制八个发光二极管的实验，要求当某个按键按下后，改变对应发光二极管工作状态（亮/灭）。【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验三 定时/计数器实验【实验目的】 1) 通过实验了解定时器Timer A/B的结构及使用方法。 2) 掌握预置数单元P_TimerA/B_Data和定时控制单元P_ TimerA/B_Ctrl的设置方法。 3) 熟悉定时器Timer A/B的编程方法。 【实验设备】 1) 装有nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2) nSP十六位单片机61板一个、面包板一块、发光二极管一个，按键一个。 3) 示波器一台。 4）如有特殊要求可向实验教师提出。【实验要求】：设计一种实验方法，说明如何利用Timer A/B进行定时/计数，要求实验具有可观测性 【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验四 系统时钟实验【实验目的】 1)了解SPCE061 PLL 振荡器的功能及其应用。 2)掌握系统时钟单元P_SystemClock的设置方法。 3)熟悉系统时钟和CPU时钟频率的编程方法。 【实验设备】 1)装有nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机实验箱一个、面包板一块，发光二极管一个。 3)示波器一台。 【实验要求】 设计一个实验方法，说明如何改变系统时钟和CPU的时钟频率，要求实验具有可观测性【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验五 FIQ中断实验【实验目的】 1）了解FIQ的中断向量和中断源。 2）掌握中断控制单元P_INT_Ctrl, P_INT_Clear的设置方法。 3）熟悉中断的编程方法。 【实验设备】 1)装有nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机61板一个，面包板一块、发光二极管2个。3）示波器一台。【实验要求】 设计一个实验方法，说明如何利用SPCE061A的FIQ中断实现定时。要求所设计的实验具有可观测性。【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验六 信号发生器实验【实验目的】 1)了解音频输出接口的结构与转换原理。 2)掌握P_DAC2、P_DAC1、P_DAC_CTRL单元的设置方法。 【实验设备】 1)装有unsp IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机实验箱一个。 3)示波器一台。 【实验要求】 设计一个实验方法，利用SPCE061A单片机输出一种交变信号，要求所设计的实验具有可观测性。【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验七 A/D转换实验【实验目的】 1) 了解ADC输入接口的结构与转换原理 2) 熟悉模拟量输入口LINE_IN1LINE_IN7的使用 3) 掌握P_ADC、P_ADC_CTRL单元的设置方法 【实验设备】 1) 装有nSP IDE仿真环境的PC机一台 2) nSP十六位单片机实验板一个，面包板一块，可调电位器一个，万用表一块。3）示波器一台【实验要求】 设计一个实验方法，利用SPCE061A单片机对外部交变信号进行采集，要求所设计的实验具有可观测性。【实验报告内容】1） 实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验步骤；3） 实验过程记录、分析；（其中前两项要求在实验前完成）实验八 七段数码LED显示实验【实验目的】 1)通过实验了解七段数码LED显示器在单片机系统中的使用方法。 2)使用汇编语言实现LED显示的编程方法。 【实验设备】 1)装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机61开发板一个、七段数码LED块两个，面包板一块。 【实验要求】 设计一个实验，用IO端口控制七段数码显示块显示数字（09）【实验报告内容】1） 实验原理；（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）2） 实验验步骤；3） 实验过程记录、分析。（其中前两项要求在实验前完成）实验九 放音实验【实验目的】 1)了解语音压缩和播放功能并学会编程 2)了解凌阳音频编码算法库(SACM_Lib)。 3)了解SACM_s480的语音文件。 【实验设备】 1)装有unsp IDE仿真环境的PC机一台 2) nSP十六位单片机61开发板一个【实验要求】 1) 分析下列程序，画出流程图 2) 用所给的Windows压缩工具将一个wav文件压缩生成4.8k（或7.2k）的文件。 3）将nSP IDE打开后,建立一个新工程。 4) 将下列程序录入5）添加SACM_S480的语音文件到程序中的资源文件夹（resource）下。 5）编写程序代码。 6）编译程序，观察结果，如有错误添加相应代码，并进行调试。主程序（MAIN.ASM） /* / Note: s480只有自动播放方式,在中断FIQ的FIQ_TMA中断源中通过 /主程序的SACM_S480_ServiceLoop()对语音数据进行解码，然后将其 /送入DAC通道播放 /* #define SPEECH_1 2 #define DAC1 1 #define DAC2 2 #define Ramp_UpDn_Off 0 #define Ramp_Up_On 1 #define Ramp_Dn_On 2 #define Ramp_UpDn_On 3 #define Auto 1 #define Full 1 #define Empty 2 #include s480.h main() SACM_S480_Initial(Auto); /自动方式播放初始化 SACM_S480_Play(SPEECH_1,DAC1+DAC2,Ramp_UpDn_On); /定义语音索引号、播放通，/允许音量增/减调节 while(1) SACM_S480_ServiceLoop(); /获取语音数据并将其填入解码队列 /中断程序（ISR.ASM） .text .include hardware.inc .include S480.inc .include Resource.inc .public _FIQ; _FIQ: PUSH r1,r4 to sp; /压栈保护 r1=0x2000; test r1,P_INT_Ctrl; /判断是不是FIQ_TMA中断源 jnz L_FIQ_TimerA; /是，则转 r1=0x0800; test r1,P_INT_Ctrl; /否则，判断是不是FIQ_TMB中断源 jnz L_FIQ_TimerB; /是，则转 L_FIQ_PWM: r1=C_FIQ_PWM; P_INT_Clear=r1; /清除P_INT_Clear单元 POP R1,R4 fromsp; reti; L_FIQ_TimerA: P_INT_Clear=r1; call F_FIQ_Service_SACM_S480; /调用函数，完成播放 pop r1,r4 from sp; reti;L_FIQ_TimerB: P_INT_Clear=r1; pop r1,r4 from sp; reti; 实验十 键扫描显示程序【实验目的】 1)通过实验进一步了解IO口的使用方法。 2)使用汇编语言实现键扫描和显示程序的编制。 【实验设备】 1)装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机61开发板一个，按键十个，面包板一块，LED显示块两个。 【实验要求】 设计一个键扫描和显示系统，要求当系统中的第N个键被按下后显示相应数字N（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）【实验报告内容】1）实验原理：（包括实验电路原理图、程序流程及源程序）；1） 实验步骤：3）实验过程记录、分析；（其中前三项要求在实验前完成）本次实验要求：（1） 选做实验一、三、五、七（2） 实验前将每个实验报告内容的前两项内容写好（检查）两人一组袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁